BE1021634B1 - Samenstelling van artificiële strengen en productiemethode ervan - Google Patents

Abstract

Samenstelling van artificieel haar (1), daardoor gekenmerkt dat zij natuurlijke fibroine vezels (2) omvat, geïmpregneerd met een skaljolacus oplossing met chemisch reactieve ingrediënten waarop coating bestanddelen (3) worden gehecht waaronder gehydrolyseerd en vloeibaar gemaakt en opnieuw vernet menselijk haar (4) en chemische cross-linkers voor het vernetten van de natuurlijke organische bestanddelen.

Description

Samenstelling van artificiële strengen en productiemethode ervan.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een samenstelling van artificiële strengen en op een productiemethode voor het vervaardigen ervan.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het vervaardigen van artificieel haar om menselijk haar te vervangen of aan te vullen, of om pruiken te vervaardigen die voor menselijk gebruik bestemd zijn.

Het is bekend dat artificieel haar wordt gebruikt voor het vervaardigen van pruiken of haarstukjes die gebruikt worden om mensen die hoofdhaar te kort hebben, te voorzien van meer haar.

Traditioneel gebruikt men hiervoor artificiële vezels uit één of meer polymeervezels, die van de gewenste kleur worden voorzien door middel van kleurstoffen.

Een probleem met dit artificieel haar is dat het zich niet gedraagt zoals menselijk haar waardoor het zijn rol als vervanger niet helemaal kan waarmaken.

Artificiële haarvezels uit kunststof vertonen niet de kenmerken van natuurlijk menselijk haar zoals de 100 % asvorming, de organische geur na verbranding, de kleurbaarheid en bleekbaarheid, de krulbaarheid en zo meer.

Zo gedraagt traditioneel artificieel haar zich na het wassen ervan anders dan natuurlijk haar en is ook de kleur en de lichtreflectie ervan verschillend van deze op natuurlijk mensenhaar.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een eerste natuurlijke, organische en door de mens gemaakte haarimitatie, waarvan de samenstelling verkregen wordt door een productiemethode die tevens deel uitmaakt van deze uitvinding.

De huidige uitvinding betreft een samenstelling van artificieel haar, waarbij zij natuurlijke fibroine vezels omvat, geïmpregneerd met een skaljolacus oplossing met chemisch reactieve ingrediënten waarop coating bestanddelen worden gehecht waaronder gehydrolyseerd en vloeibaar gemaakt en opnieuw vernet menselijk haar en chemische cross-linkers voor het vernetten van de natuurlijke organische bestanddelen.

Een voordeel verbonden aan een dergelijke samenstelling is dat het natuurlijke skaljolacus chemisch gemodifieerd wordt door cross-linken waardoor de kenmerken van skaljolacus verbeterd worden en de stof veel warmtebestendiger en sterker wordt. Skaljolacus is een natuurlijk polymeer en deze uitvinding openbaart dat het mogelijk is dit polymeer chemisch te cross-linken waarbij het resistent is tegen 200 °C, waar natuurlijk skaljolacus reeds bij 80 °C smelt.

De huidige uitvinding betreft tevens een productiemethode van artificieel haar waarbij multifilament-vezels van natuurlijke fibroine geïmpregneerd worden in een skaljolacus oplossing met chemisch reactieve ingrediënten waarop vervolgens coating bestanddelen worden gehecht in meerdere coating- en bevochtigingsstations die verschillende cross-linkers en koppelaars bevatten voor de coating bestanddelen en voor de skaljolacus.

Skaljolacus is een dunne vernis verkregen uit een voor de mens onschadelijk hars afkomstig van een insect Laccifera lacca opgelost in alcohol.

De meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de productiemethode voor het vervaardigen van artificieel haar volgens deze uitvinding wordt in volgende stappen beschreven :

In een eerste stap wordt een impregneervloeistof met chemisch reactieve ingrediënten opgelost in een skaljolacus oplossing resulterend in volgende samenstelling : - 20 % skaljolacus in alcohol als oplosmiddel; - 5 % tri-functionele adhesiepromotor glycerol poly- glycidylether; - 5 % bi-functioneel gehydrogeneerd bisphenol-A-diglycidyl-ether om weerbestendigheid te verkrijgen; - 0.1 % telomeer B monoether met polyethyleenglycol om het artificieel haar te effenen; - 5 % hoge-densiteits cross-linker ethyleenglycol- diglycidyl ether; - met of zonder solvent pigmenten.

In een tweede stap worden onbehandelde fibroine mmultifilamenten gekozen, met een detex tussen 30 en 44 (detex = massa in gram/10.000 meter) .

De fibroine monofilamenten worden bij voorkeur vast opgewikkeld op een conus om muitifilamenten te vormen. De conus wordt in een cilindrische pot geplaatst in een kooitje van waaruit de vezels getrokken worden.

In een derde stap wordt voornoemde impregneervloeistof in voornoemde cilindrische pot gegoten en de conus met fibroine blijft in deze vloeistof tijdens het productieproces. De vezel wordt uit de impregneervloeistof en van de conus getrokken door een streng-opwikkelaar die de vezel doorheen een coating machine trekt die vijf coating- en bevochtigingsstations omvat en zes droogzones, elk ongeveer 10 meter lang.

De droogzones maken gebruik van korte golf infra-rood (IR) straling. De temperatuur bedraagt 180 °C tot 260 °C, en bij voorkeur 240 °C, en de treksnelheid bedraagt 3 meter per seconde.

In deze stap wordt de vezel doorheen volgende vijf coatingen bevochtigingsstations getrokken : 1 - Een eerste station dat 25 % gehydrolyseerd en vloeibaar gemaakt menselijk haar in water bevat. 2 - Een tweede station dat 15 % skaljolacus opgelost in alcohol, 5 % bifunctioneel gehydrogeneerd bisphenol A -ethyleenether, 5 % hoge densiteit cross-linker ethyleenglycol diglycidylether, en 0.1 % telomeer B monoether met polyethyleenglycol bevat. 3 - Een derde station dat isocyanides 2-4 % in alcohol, 0.1 % telomeer B monoether met polyethyleenglycol als crosslinker voor skaljolacus bevat. 4 - Een vierde station dat 15 % skaljolacus, 2.5 % trifunctionele adhesie promotor glycerol-polyglycidyl ether, 2.5 % bi-functionele gehydrogeneerde bisphenol-A-diglycidyl ether, 0.1 % telomeer-B-monoether met polyethyleenglycol en 2.5 % hoge densiteits cross-linker ethyleenglycol-diglycidylether bevat. 5 - Een vijfde station dat 20 % melkzuur in ethylacetaat bevattend 7 % 2-mercapto-ethanol, 7 % epichloorhydrine cross-linkers voor keratine van menselijk haar, 2 % ruwe lanoline als natuurlijke vetstof, 2 % siliconen en 0.1 % telomeer-B-monoether met poly-ethyleenglycol bevat.

In een vierde stap worden de vezels herwikkeld op een spoel op het einde van de productielijn, en worden ze weer verwijderd van de spoel om onder spanning gedroogd te worden in een hete lucht oven bij een temperatuur van 140 ° C gedurende 1 h.

De spanning wordt dan gerelaxeerd, waarna de vezels los in een hete lucht oven worden geplaatst voor verder crosslinken bij een droogtijd van 30 minuten.

In een vijfde stap worden de vezels in een oven bij 50 °C geplaatst gedurende 24 h, waarna de vezels uit de oven genomen worden voor verdere verwerking.

De temperatuur van de vloeistoffen blijft bij voorkeur onder het verdampingspunt of flash point.

Het bekomen artificieel haar heeft volgende karakteristieken :

De verkregen sterkte is tenminste 15 % sterker dan een menselijk haar met dezelfde diameter. Eén fibroine monofilament meet ongeveer 3 detex (detex = massa in gram/10.000 m), tien fibroine monofilamenten meten tussen 30 en 33 detex na impregneren en coaten of tussen 0.05 en 0.06 mm diameter wanneer handmatig gemeten of electronenmicroscopisch gemeten.

Een massa/lengte tussen 37 en 39 detex wordt gemeten na impregneren en coaten tussen 0.07 en 0.08 mm.

Een massa/lengte tussen 40 en 44 detex wordt gemeten na impregneren en coaten tussen 0.075 en 0.09 mm.

De haarvezel van het bekomen artificieel haar kan gekleurd worden met alkalische peroxide kleurstoffen en /of met solvent pigmenten na de productie.

Verder wordt het bekomen artificieel haar als voordelig gekarakteriseerd doordat : - de haarvezel reageert met een chemische permanent oplossing en neutralisator; - de haarvezel bestand is tegen solventen; - de haarvezel bestand is tegen een temperatuur van 200 °C voor een korte cyclus en tegen 140 °C voor een lange cyclus ; - het handgevoel van de haarvezel gelijkaardig is aan menselijk haar van dezelfde dikte; - de haarvezel bestand is tegen kokend water voor een korte cyclus van 25 seconden, maar wel licht onregelmatig wordt bij langere blootstelling en dan met een ontkrullingstang bewerkt moet worden; - de haarvezel bestand is tegen de watertemperatuur van een hete douche; - de haarvezel minder water absorbeert dan de meeste menselijke haren; - de haarvezel wanneer vervaardigd met of zonder vlamvertragende bestanddelen naargelang de gewenste vlamvertraging , steeds op een gelijkaardige manier brandt als menselijk haar, t.t.z. met 100 % asvorming en een organische reuk en met eerst zwarte, dan witte rook wanneer geen vlamvertrager aanwezig is en met een grijswitte rook bij kort verbranden wanneer vlamvertrager aanwezig is zoals bij menselijk haar; - de haarvezel bestand is tegen hete krulijzers; - de haarvezel zijn thermogolf of thermokrul behoudt bij blootstelling aan koud en lauw/warm water; - de haarvezel niet opgespoord kan worden als zijnde niet 100 % menselijk haar zonder over speciale testen of uitrustingen te beschikken; - de haarvezel ideaal is voor het mengen met menselijk haar in een verhouding van 25, 50 of 75 % om een verbrandingsgeur of een verbeterde geur zoals van menselijk haar te bereiken; - de haarvezel zich gelijkaardig gedraagt aan verwerkt menselijk haar; - de haarvezel geknipt kan worden met een schaar of een mes net zoals menselijk haar; - de haarvezel evenzeer bestand is tegen herhaald krullen zoals menselijk haar; - de haarvezel verder bestand is tegen herhaald gladstrijken met een krultang; - de haarvezel eruit ziet als, aanvoelt als, en ruikt als menselijk haar.

Deze karakteristieken zorgen ervoor, dat het artificiële haar een volwaardige vervanger is van het menselijk haar en op guasi dezelfde manier behandeld kan worden.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van artificieel haar volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :

Figuur 1 schematisch en in bovenaanzicht één artificieel haar volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een dwarsdoorsnede volgens lijn II-II van figuur 1 weergeeft loodrecht op de lengterichting van het artificieel haar.

In figuur 1 is schematisch een bovenaanzicht weergegeven van een electronenmicroscopische opname van één artificieel haar 1, die de constante doormeter ervan aantoont, in casu 65 pm.

In figuur 2 is schematisch een electronenmicroscopische opname van een dwarsdoorsnede weergegeven van één artificieel haar 1 volgens de uitvinding, waarop in dit geval tien samenstellende fibroine vezels 2 te zien zijn, omgeven door een gecrosslinkte matrix 3 waarin gehydrolyseerd en vloeibaar gemaakt menselijk haar 4 opnieuw vernet aanwezig is, en waarbij de doormeter van het artificieel haar in dit geval 65 μηα bedraagt.

De werking van het artificieel haar is zeer eenvoudig en als volgt.

Het artificiële haar kan gebruikt worden in haar extensies en als inslaggaren, in langharige pruiken , om van haartooi te veranderen of te verbeteren of om hun haar te verlengen.

Het gebruik van het artificieel haar is niet verschillend van natuurlijk menselijk haar, omdat het artificiële haar bestand is tegen de courante bewerkingen die op menselijk haar worden toegepast.

Zo is het artificiële haar bestand tegen wassen, hete douches, thermogolven of thermokrullen, knippen en in permanent leggen, kleuren en ontkleuren, kammen en bewerken met haarverzorgingsproducten.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een artificieel haar volgens de uitvinding kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (3)

Conclusies .

1. - Samenstelling van artificieel haar (1), daardoor gekenmerkt dat zij natuurlijke fibroine vezels (2) omvat, geïmpregneerd met een skaljolacus oplossing met chemisch reactieve ingrediënten waarop coating bestanddelen (3) worden gehecht waaronder gehydrolyseerd en vloeibaar gemaakt en opnieuw vernet menselijk haar (4) en chemische cross-linkers voor het vernetten van de natuurlijke organische bestanddelen.

2. - Productiemethode van artificieel haar waarbij multifilament-vezels van natuurlijke fibroine geïmpregneerd worden in een skaljolacus oplossing met chemisch reactieve ingrediënten waarop vervolgens coating bestanddelen worden gehecht in meerdere coating- en bevochtigingsstations die chemische cross-linkers en koppelaars bevatten voor de coating bestanddelen en voor de skaljolacus.

3. - Productiemethode volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat ze tenminste volgende vijf stappen omvat: 1) Een eerste stap waarin een impregneervloeistof met chemisch reactieve ingrediënten opgelost wordt in een skaljolacus oplossing resulterend in volgende samenstelling - 20 % skaljolacus in alcohol als oplosmiddel; - 2 to 5 % , en bij voorkeur 4 % tri-functionele adhesiepromotor glycerol poly-glycidylether; - 2 to 5 % , en bij voorkeur 4 % bi-functioneel gehydrogeneerd bisphenol-A-diglycidyl- ether om weerbestendigheid te verkrijgen; - 0.1 % telomeer B monoether met polyethyleenglycol om het artificieel haar te effenen; - 2 to 5 % , en bij voorkeur 4 % hoge densiteits crosslinker ethyleenglycol-diglycidyl ether; - met of zonder solvent pigmenten; 2) een tweede stap waarin onbehandelde fibroine multifilamenten met een detex tussen 30 en 44 (detex = massa in gram/10.000 meter) opgewikkeld worden op een conus tot bij voorkeur een halve kilo fibroine per conus, die in een cilindrische pot geplaatst wordt in een kooitje; 3) een derde stap waarin voornoemde impregneervloeistof in voornoemde cilindrische pot gegoten wordt waarin de conus met fibroine vezel in deze vloeistof blijft tijdens het productieproces, en waaruit de multifilamenteuze fibroinestreng getrokken wordt uit de impregneervloeistof en van de conus door een streng-opwikkelaar die de fibroinestreng doorheen een coating machine trekt die vijf coating- en bevochtigingsstations omvat en zes droogzones, elk ongeveer 10 meter lang, en elk gebruik makend van korte golf infra-rood (IR) straling, waarbij de temperatuur 180 °C tot 260 °C bereikt, en bij voorkeur 240 °C, en de treksnelheid 3 meter per seconde bedraagt, en waarbij de fibroinevezel doorheen volgende vijf coating- en bevochtigingsstations getrokken wordt: 1 - een eerste station dat 25 % gehydrolyseerd en vloeibaar gemaakt menselijk haar bevat in water; 2 - een tweede station dat 15 % skaljolacus opgelost in alcohol, 5 % bifunctioneel gehydrogeneerd bisphenol A -ethyleenether, 5 % hoge densiteit cross-linker ethyleenglycol diglycidylether, 0.1 % telomeer B monoether met polyethyleenglycol bevat; 3 - een derde station dat isocyanides 2-4 % in alcohol, 0.1 % telomeer B monoether met polyethyleenglycol als crosslinker voor skaljolacus bevat; 4 - een vierde station dat 15 % skaljolacus, 2.5 % trifunctionele adhesie promotor glycerol-polyglycidyl ether, 2.5 % bi-functionele gehydrogeneerde bisphenol-A-diglycidyl ether, 0.1 % telomeer-B-monoether met polyethyleenglycol, 2.5 % hoge densiteits cross-linker ethyleenglycol-diglycidylether bevat ; 5 - een vijfde station dat 20 % melkzuur in ethylacetaat bevattend 7 % 2-mercapto-ethanol, 7 % epichloorhydrine cross-linkers voor keratine van menselijk haar, 2 % ruwe lanoline als natuurlijke vetstof, 2 % siliconen, 0.1 % telomeer-B-monoether met poly-ethyleenglycol bevat; 4) een vierde stap waarin de vezels herwikkeld worden op een spoel op het einde van de productielijn, en ze weer verwijderd worden van de spoel om onder spanning gedroogd te worden in een hete lucht oven bij een temperatuur van 140 °C gedurende 1 h, waarna de spanning dan gerelaxeerd wordt, waarna de vezels los in een hete lucht oven worden geplaatst voor verder cross-linken bij een droogtijd van 30 minuten; 5) een vijfde stap waarin de vezels in een oven bij 50 °C geplaatst worden gedurende 24 h, waarna de vezels uit de oven genomen worden voor verdere verwerking.